Im Rahmen des Hochwasserschutzkonzeptes Nr. 5 (Verbesserung des Hochwasserschutzniveaus im Müglitztal) beabsichtigt der Betrieb Oberes Elbtal der Landestalsperrenverwaltung des Freistaates Sachsen die Errichtung eines ökologisch durchgängigen Hochwasserrückhaltebeckens (HRB). Im Osterzgebirge, ungefähr 5,0 km südlich der Ortslage Glashütte, wird dazu ein begrünter Steinschüttdamm mit Asphaltkerndichtung geplant, welcher die Biela im Hochwasserfall noch oberhalb der Mündung in die Müglitz stauen soll. Im Modellversuch sollen zwei Anlagenteile auf ihre hydraulische Leistungs- und Funktionsfähigkeit getestet werden, der Gewässerdurchlass sowie die Hochwasserentlastungsanlage (HWE). Zur Durchleitung der Biela dient ein (b x h) 4,0 x 4,5 m, mit natürlichem Sohlsubstrat versehener Durchlass, der im Hochwasserfall verschlossen werden kann. Während eines Hochwasserereignisses wird stattdessen das Wasser über eine Bypassleitung mit integrierter Gegenstromtoskammer in Dammmitte abgeführt und über ein Wehr wieder in den Gewässerdurchlass eingeleitet. Der Abfluss der Bypassleitung wird über zwei parallel angeordnete Betriebsschützen geregelt. Im Modellversuch (Teilmodell 1) wird die im Damminneren angeordnete Gegenstromtoskammer im Maßstab 1:12 nachgebildet, untersucht und optimiert. Das Teilmodell 2 ist eine im Maßstab 1:20 verkleinerte Nachbildung der geplanten HWE, einer einseitig angeströmten Hangseitenentlastung, bestehend aus dem Einlaufbauwerk, der Sammel-, Übergangs- und Schussrinne, dem räumlichen Tosbecken sowie dem Unterwasserbereich.
Im Bereich der Lawinengrundlagenforschung werden folgende Arbeiten durchgeführt: Wassertankversuche zur Verbesserung der Stoffgleichungen für dynamische Lawinensimulation, Erstellung eines neuen Lawinenmodells und mechanische Tests an Schneeproben bei unterschiedlichen thermodynamischen Verhältnissen im Kältelabor.
Hier finden Sie eine Auflistung der bekanntesten und größten Berliner Gewässer. Die kleineren Fließgewässer wurden zusätzlich mit einer kurzen Beschreibung versehen. Weitere Informationen finden Sie unter Oberflächengewässer . Ferner stellt die Senatsverwaltung das vollständige Gewässerverzeichnis des Landes Berlin und die Karten der Gewässerstrukturgütebewertung zur Verfügung. Havel Länge: ca. 325 km, davon rund 27 km in Berlin Quellen: bei Ankershagen/Mecklenburg-Vorpommern Mündung: in die Elbe (bei Gnevsdorf/Brandenburg) Einzugsgebiet: rd. 24.096 km² Gewässerstruktur: deutlich bis vollständig verändert (Gewässerstrukturklassen 4 – 7) Gewässertyp: Flusssee des Norddeutschen Tieflandes mit großem Einzugsgebiet (Verweilzeit des Wasser 3-30 Tage) Nutzung: Bundeswasserstraße (kanalisierte Havel zwischen Spreemündung und Pichelssee) Dahme Länge: ca. 95 km, davon rund 16 km in Berlin Quelle: bei Kolpien/Brandenburg Mündung: in die Spree (in Berlin-Köpenick) Einzugsgebiet: rd. 1.894 km² Gewässerstruktur: deutlich bis vollständig verändert (Gewässerstrukturklassen 4 – 7) Gewässertyp: Flusssee des Norddeutschen Tieflandes Nutzung: Bundeswasserstrasse Spree Länge: ca. 382 km, davon rund 46 km in Berlin Quellen: bei Ebersbach-Spreedorf, Neugersdorf und am Kottmar (Sachsen) Mündung: in die Havel (in Berlin-Spandau) Einzugsgebiet: 10.100 km² Gewässerstruktur: stark bis vollständig verändert (Gewässerstrukturklassen 6 – 7) Gewässertyp: sandgeprägter Tieflandfluss (Typ 15 groß), vollständig verändertes Gewässer (HMWB) Nutzung: Bundeswasserstraße Dämeritzsee Fläche: 103 ha Mittlere Tiefe: 2,7 m / maximale Tiefe: 4,5 m Mittlere Sichttiefe: ca. 1 m von Plankton getrübt, kaum Blaualgen Lage: Bezirk Köpenick von Berlin / Stadt Erkner Gewässertyp: Flusssee (Typ 12), durchflossen von Spree und Löcknitz Wasseraufenthaltszeit < 30 d, nährstoffreich Großer Müggelsee Fläche: 766 ha Mittlere Tiefe: 4,8 m / maximale Tiefe: 8,9 m Mittlere Sichttiefe: ca. 1,50 m Lage: Bezirk Treptow-Köpenick von Berlin Gewässertyp: von der Spree durchflossener See (Typ 11), nährstoffreich, im Sommer können Blaualgen auftreten Wasseraufenthaltszeit 60 d NATURA 2000-Gebiet Seddinsee Fläche: 262 ha Mittlere Tiefe: 4,0 m / maximale Tiefe: 7,5 m Mittlere Sichttiefe: ca. 1,0 m Lage: Bezirk Treptow-Köpenick von Berlin Gewässertyp: von der Spree durchflossener Flusssee (Typ 12), nährstoffreich, im Sommer können zeitweise Blaualgen auftreten Zeuthener See Fläche: 233 ha Mittlere Tiefe: 2,5 m / maximale Tiefe: 4,9 m Mittlere Sichttiefe: ca. 0,5 m, getrübt durch Phytoplankton Lage: Bezirk Treptow-Köpenick von Berlin / Gemeinde Zeuthen Gewässertyp: von der Dahme durchflossener Flusssee (Typ 12), sehr nährstoffreich, im Sommer dominieren Blaualgen Wasseraufenthaltszeit Erpe / Neuhagener Mühlenfließ Länge: ca. 31 km, davon rund 5 km in Berlin Quellen: oberhalb von Werneuchen/Land Brandenburg Mündung: in die Spree (Bezirk Köpenick) Einzugsgebiet: rd. 220 km² Gewässerstruktur: deutlich bis vollständig verändert (Gewässerstrukturklassen 4 – 7), in Berlin vollständig verändert Gewässertyp: organisch geprägter Bach (Typ 11) bzw. organisch geprägter Fluss (Typ 12) sowie sandgeprägter Tieflandbach (Typ 14) Außerhalb der Städte Altlandsberg und Werneuchen sowie der Gemeinden Hoppegarten und Neuenhagen durchfließt das Neuenhagener Mühlenfließ überwiegend gering verändert die Barnimhochfläche. Dennoch weist sie zum Teil erhebliche ökologische Beeinträchtigungen auf. Hauptdefizite sind fehlende Gewässerstrukturen und stoffliche Belastungen. Eine erhebliche Einflussgröße ist der Kläranlagenzulauf des Klärwerkes Münchehofe. Neben diesen gewässerökologischen Qualitätsdefiziten besteht für die Erpeanlieger in Berlin ein Hochwasserrisiko. Diese Situation zu verbessern ist Ziel der Maßnahmenplanung im Rahmen des Gewässerentwicklungskonzeptes Erpe. Panke Länge: ca. 27 km, davon rund 18 km in Berlin Quelle: Pankeborn nordöstlich von Bernau frühere Mündung: in die Spree Schiffbauerdamm 2 (vor dem Berliner Ensemble) heutige Mündung: in den Nordhafen im Berlin-Spandauer Schifffahrtskanal (Bezirk Mitte) Gefälle: ca. 40 m Einzugsgebiet: ca. 201 km² Namensgeber: von Berlin-Pankow und der 2003 gebildeten Gemeinde Panketal Gewässerstruktur: stark bis vollständig verändert (Gewässerstrukturklassen 5 – 7) Gewässertyp: in Brandenburg organisch geprägter Bach (Typ 11) bis Ossietzkystraße sandgeprägter Bach (Typ 14) bis zur Mündung kleines Niederungsfließgewässer (Typ 19) Die Hydromorphologie und die Hydraulik der Panke weichen stark vom natürlichen Zustand ab – insbesondere im Einflussbereich des Berliner Misch- und Trennsystems. Die strukturellen Defizite sind besonders für die wasserlebenden Tiere (Makorzoobenthos) von großem Nachteil. Die Fischfauna ist aufgrund der mangelnden Habitat- bzw. Strukturvielfalt und der durch Querbauwerke erschwerten Durchwanderbarkeit sowie der Nährstoffeinträge überwiegend in einem schlechten Zustand (Bewertungsergebnisse für das Jahr 2007). Die geringe Wasserpflanzenvielfalt und verarmte wirbellose Fauna weisen auf die Nährstoffbelastung der Panke hin. Diese Defizite greift das Gewässerentwicklungskonzept Panke mit dem Ziel auf, den guten ökologischen Zustand mittelfristig wieder herzustellen. Tegeler Fließ Länge: ca. 27 km, davon rund 14,5 km in Berlin Quellen: zwei Quellen bei Basdorf in Brandenburg Mündung: in den Tegeler See (Bezirk Reinickendorf) Gefälle: im Brandenburger Teil ca. 12 m, in Berlin gering (ca. 1,5 m) Einzugsgebiet: rd. 153 km² Gewässerstruktur: durchschnittlich deutlich verändert, (Gewässerstrukturklasse 4, vertreten sind alle Klassen von 2 – 7) Gewässertyp: organisch geprägter Bach (Typ 11) Dieses Gebiet ist in Berlin und Brandenburg von großer Bedeutung, denn es ist reich an wertvollen Lebensräumen und zahlreichen fließgewässertypische schützenswerten und bedrohten Arten. Es ist auf der Berliner Landesseite als Natura 2000 (d.h. FFH- und Vogelschutz-Gebiet) Tegeler Fließtal geschützt. Im Land Brandenburg ist das Tegeler Fließtal Bestandteil von zwei FFH-Gebieten. Trotzdem das Fließ zu den naturnäheren Gewässern Berlins gehört, zeigt die Bewertung des ökologischen Zustandes und der Gewässerstruktur hydromorphologische Defizite und eine zu geringe Lebensraumvielfalt, die derzeit dem guten Zustand abträglich sind. Diese Mängel sollen mit dem Gewässerentwicklungskonzept Tegeler Fließ behoben werden. Wuhle Länge: ca. 16,5 km, davon rund 15 km in Berlin Quellen: im brandenburgischen Ahrensfelde Mündung: in die Spree (Bezirk Köpenick) Gefälle: ca. 21 m Einzugsgebiet: rd. 101 km² Gewässerstruktur: wird erhoben Gewässertyp: organisch geprägter Bach (Typ 11) Die Wuhle verläuft von der Barnimhochfläche kommend durch den Osten Berlins in der eiszeitlichen Schmelzwasser-Rinne des Wuhletals. 1984 wurde die sogenannte “Neue Wuhle” als Klarwasser-Ableiter für das Klärwerk Falkenberg in Betrieb genommen. Sie fließt parallel zur Alten Wuhle bis sie sich im Wuhleteich mit ihr vereint. Das Klärwerk hat die Hydraulik der Wuhle in fast 20 Jahren stark verändert. 2003 wurde das Klärwerk außer Betrieb genommen – und auch das hatte weitreichende Folgen für die Landschaft und den Wasserhaushalt. In der Agenda 21 engagierte Bürger initierten Renaturierungsprojekte (z.B. Feuchtgebiet Fabiansteich) und die Senatsverwaltung für Stadtentwicklung ergriff erste Maßnahmen zur Renaturierung der Wuhle im Bezirk Marzahn-Hellersdorf (bis zur Bundesstraße B1/B5) von 2006 bis 2008. An diese Maßnahmen schließt sich das Gewässerentwicklungskonzept Wuhle an.
Erste Auswertungen der Messkampagnen von Bundes- und Landesbehörden bestätigen bisherige Modellrechnungen und verbessern das Verständnis von Hochwasserabläufen. Im Mai und Juni des Jahres 2013 traten in den deutschen Flussgebieten außerordentliche Hochwasser auf. Die Elbe wies in einigen Abschnitten neue Höchstwasserstände auf. Insbesondere aus der Saale strömten große Wassermassen in den Fluss ein, sodass das Hochwasser unterhalb der Saalemündung deutlich höher auflief als beim Sommerhochwasser 2002; bei Magdeburg-Buckau lag der Scheitel 75 cm über dem bisherigen Höchststand. Um die Elbe zu entlasten, aktivierte man den Elbe-Umflutkanal bei Magdeburg, sperrte Nebenflüsse ab und setzte die Havelniederung kontrolliert unter Wasser. Auch durch einige Deichbrüche wurden teilweise erhebliche Volumina aus der Elbe abgeführt. Das führte zu einem Absunk der Wasserspiegel im Bereich mehrerer Dezimeter. Trotzdem wurde in Magdeburg nach Angaben der Bundesanstalt für Gewässerkunde mit ca. 5.100 m3?s ein Hochwasser mit einem Wiederkehrintervall von 200 bis 500 Jahren erreicht. Mehrere Institutionen der Elbe-Anrainerländer und des Bundes führten Messungen während des Hochwassers durch. Die BAW benötigt insbesondere Messwerte von Oberflächen- und Grundwasser, um mit ihnen Modelle zu überprüfen. Hauptziel einer Messkampagne vom 7. bis 13. Juni 2013 war deshalb, zwischen Riesa bei Elbe (El)-km 106 und dem Wehr Geesthacht (El-km 586 ) nah am Hochwasserscheitel den Wasserspiegel etwa in der Flussachse zu messen. Begleitend wurden Durchflussmessungen durchgeführt, die dazu dienten, sowohl den Abfluss als auch Durchflussanteile und Fließgeschwindigkeiten zu ermitteln. Am 14. Juni 2013 wurden im Bereich der Deichrückverlegung Lenzen (bei El-km 480) zusätzlich Fließgeschwindigkeiten in den Deichschlitzen gemessen. Diese wurden durch punktuelle Grund- und Oberflächenwasser-Messungen ergänzt. Die Auswertung der Messungen wird noch geraume Zeit in Anspruch nehmen. Schon jetzt ist aber klar, dass die Ergebnisse von großem Nutzen sein werden, um die Prozesse in der Natur besser verstehen und beschreiben zu können. Auch tragen sie dazu bei, die Strömungsmodelle der (acronym = 'Bundesanstalt für Wasserbau') BAW zu validieren. Zwei erste Auswertungen machen dies deutlich.
Im Rahmen einer Erschließungsmaßnahme der Stadt Jülich wurden die Entwässerungsgräben 'Mühlenteich' und 'Iktebach' im Bereich der Kreuzungen mit der geplanten Erschließungsstraße hydraulisch nachgewiesen. Hierzu wurden mit dem Programmsystem HEC-Ras eindimensionale numerische Modelle erstellt.
Motivation: Die Landwirtschaft muss sich an die Klimaveränderungen anpassen. In der Pflanzenproduktion ist hierfür die reduzierte Bodenbearbeitung und Direktsaat in Kombination mit Mulchschichten aus Pflanzenresten eine Möglichkeit. Darüber hinaus wird gefordert, chemische Pflanzenschutzmittel zu reduzieren, u.a. in der Unkrautbekämpfung. Die mechanische Unkrautbekämpfung gewinnt daher an Bedeutung, ist aber häufig nicht kompatibel mit einer reduzierten Bodenbearbeitung mit großen Mulchauflagen. In der Regel ist auch der Einfluss des Bodenbearbeitungssystems auf den Leistungsbedarf der Geräte ungeklärt. Zukünftig werden mehr Unkrautbekämpfungsverfahren benötigt, die unabhängig von den Bodeneigenschaften sind. Obwohl die Landwirtschaft Leidtragende der Klimaveränderung ist, trägt sie gleichzeitig dazu bei. Unter anderem Traktoren und Landmaschinen emittieren klimaschädliches CO2. Diese direkten Emissionen könnten für die Leistungsklasse <70 kW durch den Einsatz batterieelektrischer Traktoren entfallen, welche besonders für den Antrieb nicht-chemischer Unkrautbekämpfungsgeräte geeignet sind. Ziele/Mehrwert: Es sollen technologische und arbeitswirtschaftliche Daten in der chemiefreien Unkrautbekämpfung im Zusammenhang mit batterieelektrischen und verbrennungsmotorischen Traktoren ermittelt und bewertet werden. Der Einfluss einer nicht-wendenden im Vergleich zu einer wendenden Bodenbearbeitung auf die Fahrbahnbedingungen und damit auf die Zugleistungsübertragung des Traktors sowie auf die Leistungsanforderungen der Geräte bei der Unkrautbekämpfung soll ermittelt werden. Zusätzlich werden die Einsatzbedingungen auf Dauergrünland berücksichtigt. Mit diesen Daten sollen schließlich Einsatzszenarien simuliert werden können, um neue Erkenntnisse hinsichtlich der Anpassung von Arbeitsabläufen, der zeitlichen und räumlichen Energiebereitstellung und der Dimensionierung von Elektrotraktoren und deren Energiespeichern zu gewinnen. Methodik: Die Versuchsobjekte sind ein dieselmotorischer und ein elektrischer Traktor mit Wechselbatterien. Hinzu kommen vier Unkrautbekämpfungsgeräte für Ackerkulturen und Grünland, welche je nach Gerätetyp den Traktor über den Fahrantrieb, die Zapfwelle oder die Hydraulik bzw. in einer Kombination davon belasten. Die Art des Produktionsverfahrens (wendende, nichtwendende Bodenbearbeitung und Grünland) ist der Einflussfaktor. Zunächst wird die Leistungscharakteristik beider Traktoren untersucht. Dann wird der Leistungsbedarf der Geräte untersucht und auf die Arbeitsbreite bzw. Arbeitseinheit normiert. Für die arbeitswirtschaftliche Untersuchung werden zwei Gruppen gebildet. Gruppe eins stellt der batterieelektrische Traktor und Gruppe zwei der Referenztraktor jeweils mit den Geräten dar. Beide Gruppen werden unter realen und simulierten landwirtschaftlichen Bedingungen arbeitswirtschaftlich untersucht. Das Vorhaben nutzt eigene Geräte und Versuchsflächen.
Fischaufstiegsanlagen können nur dann richtig funktionieren, wenn die Tiere den Einstieg schnell und leicht finden. Dieser befindet sich in der Regel direkt am Wanderhindernis, möglichst nah an der Hauptströmung. An Bundeswasserstraßen ist sein Standort häufig neben der Wasserkraftanlage, auf Höhe des Saugschlauchendes (Bild 1). So sollen Sackgassen für aufwärts wandernde Fische vermieden werden. Die sogenannte Leitströmung soll dem Fisch dabei den Weg zum Einstieg weisen; sie wird meist durch Zugabe eines zusätzlichen Abflusses im unteren Bereich der Fischaufstiegsanlage erzeugt. Da durch die räumliche Nähe Wechselwirkungen zwischen der Hydraulik von Kraftwerksabströmung und Leitströmung unvermeidlich sind, ist es für die Dimensionierung des Einstiegs der Fischaufstiegsanlage wichtig, die Charakteristik der Strömung im Unterwasser der Wasserkraftanlage zu kennen. Vor diesem Hintergrund entstand das BAW-Forschungsprojekt 'Strömungsuntersuchungen an Niederdruckwasserkraftanlagen'. Dessen Ziel ist es, Aufschlüsse über Strömungsmuster im Unterwasser von Wasserkraftanlagen zu erhalten - abhängig von verschiedenen Turbinenparametern und hydraulischen Randbedingungen. Die Erkenntnisse sollen zum einen helfen, die Dimensionierung des Einstiegsbereichs von Fischaufstiegsanlagen hinsichtlich geometrischer Gestalt und Leitströmung zu verbessern. Zum anderen sollen die Messdaten zur Weiterentwicklung numerischer Modelle genutzt werden. Das Projekt gliedert sich in eine Vorstudie, Messungen am Turbinenversuchsstand des Dieter-Thoma-Labors an der TU München, numerische Modellierungen sowie Naturmessungen.
Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist die Entwicklung eines integrierten mesoskaligen Ansatzes zur Quantifizierung von neun Ökosystemleistungen (ÖSL) in Auen. Unter Berücksichtigung von Hydraulik und Ökologie werden Wirkungsgrenzen definiert. Diese ermöglichen eine Abgrenzung der Aue nach ihrer Funktionsfähigkeit in Bezug auf die Bereitstellung von ÖSL, welche für den Erhalt natürlicher Lebensgrundlagen bedeutend sind. Trotz des Wissens um die ökologische Bedeutung und die hohe Gefährdung von Auen weltweit findet eine Verschlechterung des Auenzustands weiterhin statt. Dies reduziert auch die Bereitstellung von ÖSL von Auen in unbekanntem Maß. Grund hierfür ist ein fehlendes Verständnis der Interaktionen zwischen den natürlichen Prozessen und ÖSL, den anthropogenen Einflüssen sowie dem Auenzustand. Des Weiteren werden in Auen bereitgestellte ÖSL bei der Kostenberechnung von Maßnahmen vernachlässigt, da ein integrierter übertragbarer Ansatz zur Ermittlung der ÖSL auf der relevanten räumlichen Skala, der Landschaftsebene, fehlt. Die Herausforderungen in der Ökosystemleistungsforschung liegen hauptsächlich in der Vielfalt von nicht abgestimmten Definitionen, Begrifflichkeiten und Indikatoren. Die Skalenproblematik wird zudem bei der Betrachtung der Auengrenzen als räumliche Basis deutlich. Mit der Entwicklung einer übertragbaren Methode wird in diesem Projekt erstmalig ein umfangreiches Spektrum an ÖSL (klimatische, hydrologische Leistungen, Wasserqualität und Biodiversität, Produktion von Lebensmitteln, Baumaterialien und Energie, kulturelle Leistungen, Schutz vor Naturgefahren) unter Berücksichtigung des Auenzustands in Deutschland integriert. Als räumliche Basis der Auenabgrenzung dienen die Überschwemmungsflächen häufiger Hochwasser gemäß öffentlich zugänglicher Hochwassergefahrenkarten. Die Eignung dieser rein hydraulisch bestimmten Grenzen wird durch umfangreiche ökologische Daten anderer Forschungsinstitute (Bundesanstalt für Gewässerkunde (Vegetation) und Universität Duisburg-Essen (Laufkäfer)) erstmals untersucht. Neue Indikatoren werden für jede der neun ÖSL auf der Basis von Geoinformationen und Literaturrecherchen entwickelt. Mittels Metaanalysen wird die Übertragbarkeit von ökonomischen Faustzahlen für einen Wertetransfer überprüft. Ergebnis ist eine erstmalige Berechnung des ökonomischen Gesamtwertes der Auen auf Landschaftsebene, um die Leistungen von Auen, ihren Erhalt bzw. ihre Wiederherstellung umfassender als bisher zu bewerten. Anhand von zehn bereits durchgeführten Auenrenaturierungsprojekten wird dieser Ansatz mittels einer Kosten-Nutzen-Rechnung validiert. Dieser neue integrierte Ansatz ist interdisziplinär ausgerichtet, um der Komplexität von Auen und den von ihnen erbrachten ÖSL gerecht zu werden. Mit der Inwertsetzung bieten sich breite thematische Anknüpfungspunkte. So erhalten u.a. Biologen und Hydrologen, Geowissen- und Volkswirtschaftler eine vereinheitlichte Datenbasis bisher dezentral vorliegender Informationen.
Seit Jahrhunderten werden Stauanlagen zur Energieerzeugung, zur Schiffbarmachung von Flüssen, zur Verbesserung des Schutzes vor Hochwasser und zum Zweck der Speicherung von Trink- und Betriebswasser errichtet. Dies führte im Zusammenspiel mit der Zerstörung von Laichgewässern sowie Überfischung und Wasserverschmutzung zu einem dramatischen Rückgang der Fischbestände. Bei der Errichtung der meisten Stauanlagen an den Bundeswasserstraßen Main, Neckar und Mosel wurden Fischtreppen angelegt, um eine Wanderung flussaufwärts zu ermöglichen. Diese waren jedoch oftmals zu steil, zu klein oder zu weit von natürlichen Wanderrouten entfernt und wurden zudem nicht ausreichend gewartet, um einen bestandserhaltenden Fischaufstieg zu gewährleisten. Die Entwicklungen des internationalen und nationalen Umweltrechts, die einem breiten gesellschaftlichen Bewusstseinswandel Rechnung trugen, führten ab den 1970er-Jahren sukzessive zu einer Verbesserung der Wasserqualität. Ein umweltpolitischer Meilenstein war die Verabschiedung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) durch das Europäische Parlament im Jahr 2000. Diese fordert die EU-Mitgliedstaaten auf, Maßnahmen zur Verbesserung der ökologischen Bedingungen in heimischen Fließgewässern zu ergreifen. Ziel ist es, einen 'guten ökologischen Zustand' oder bei erheblich veränderten Gewässern ein sogenanntes 'gutes ökologisches Potenzial' zu erreichen. Um die Ziele der WRRL in Bezug auf die ökologische Durchgängigkeit zu erfüllen, muss die Durchgängigkeit an den Bundeswasserstraßen an ca. 250 Stauanlagen sichergestellt werden. Dies erfordert in den meisten Fällen den Bau einer neuen Fischaufstiegsanlage. Deren Funktionsfähigkeit und Effizienz soll für mehr als 60 heimische Fischarten gewährleistet werden, obwohl sich Eigenschaften wie Leistungsfähigkeit, Migrationsverhalten und Schwarmverhalten von Art zu Art stark unterscheiden können. Feldstudien zur Gewinnung der notwendigen Daten werden durch die natürliche Variabilität der Fischbestände und weiterer variabler Einflussgrößen erschwert. Laboruntersuchungen sind in ihren Dimensionen begrenzt und werden durch die künstliche Umgebung beeinflusst. Eine alternative Möglichkeit für die Bewertung der Effizienz von Fischtreppen sind numerische Simulationsmethoden für die Hydraulik und das Verhalten von Fischen. Sie zielen auf eine quantitative Bewertung von baulichen Alternativen ab, wie sie in der Planungspraxis häufig benötigt wird. 2015 wurde in der BAW in enger Kooperation mit der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) ein Forschungsprojekt begonnen, um einen neuen Ansatz auf der Basis individuenbasierter Modellierung zu entwickeln.
Weltweit werden Böden zunehmend mit Plastikmüll belastet. Der kontinuierliche Eintrag von Mikroplastik beeinflusst Lebensbedingungen von Pflanzen und Bodenorganismen. Bislang verstehen wir nur unzureichend, wie sich die Anwesenheit von Mikroplastik auf Struktur und Funktionsweise des Bodens auswirkt. Es ist unklar, wie stark die Rhizosphäre dadurch beeinflusst wird und welche Risiken sich daraus für die Pflanzen ergeben. Inzwischen gibt es verschiedene Analyseverfahren, um unterschiedliche Aspekte der Mikroplastikverschmutzung des Bodens zu untersuchen. Allerdings beinhalten diese Verfahren üblicherweise Prozessschritte, bei denen die Integrität der Probe zerstört wird, wodurch sich der Zusammenhang zwischen der Verteilung von Mikroplastik in der Probe und der Mikrostruktur und Hydraulik des Bodens nicht mehr erschließen lässt. Vor kurzem haben wir jedoch einen nicht-invasiven Ansatz entwickelt, mit dem Mikroplastik in sandigen Böden nachgewiesen werden kann. Mittels komplementärer Neutronen- und Röntgentomographie lassen sich Mikroplastikpartikeln im trockenen Boden detektieren und gleichzeitig die dreidimensionale Struktur der Bodenmatrix analysieren. In diesem Projekt wird die Methode getestet, optimiert und dann angewandt, um besser zu verstehen, wie Mikroplastik unterschiedlicher Größe und Form die Mikrostruktur und Eigenschaften des Bodens beeinflusst. Außerdem wird untersucht, ob in die Rhizosphäre eingelagertes Mikroplastik die Bedingungen für das Wurzelwachstum und die Wasseraufnahme verändert und welchen Einfluss Mikroplastik unterschiedlicher Größe und Form auf die Infiltration und Wasserbewegung im Boden hat. Zunächst wird die Auflösung der Methode optimiert, um auch sehr feine Strukturen, wie Mikroplastikfasern und Folienfragmente, detektieren zu können. Die Segmentierung der 3D Bilddaten wird durch die Berücksichtigung von Form-Deskriptoren sowie durch Maschinelles Lernen unterstützt, um Mikroplastikpartikeln von organischen Bodenbestandteilen zu unterscheiden. In einem Aggregationsexperiment mit wird für einen natürlichen Sandboden der Einfluss von Mikroplastikfasern auf die Bildung und Stabilität von Bodenaggregaten mittels hochauflösender Dual-mode Tomographie analysiert. Im nächsten Schritt wird die Rhizosphäre junger Mais- und Lupinenpflanzen untersucht, um potentielle Einflüsse verschieden geformter Mikroplastikpartikel auf lokale Strukturen der Bodenmatrix, Wurzeln und Wasserpfade zu ermitteln. Schließlich werden wir High-Speed Neutronentomographie einsetzen, um dynamischen 3D-Infiltrationsmuster in Bodensäulen mit und ohne Wurzelsysteme zu erfassen. Die Form und Geschwindigkeit der Wasserfront wird zeigen, ob und wie die Bodenbenetzbarkeit durch eingelagerte Mikroplastikpartikel beeinflusst wird. Das vorgeschlagene Projekt wird einzigartige neue Einblicke in die durch Mikroplastik modifizierte Struktur der Bodenmatrix geben, die für das mechanistische Verständnis der resultierenden Bodeneigenschaften gebraucht werden.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 1054 |
| Europa | 1 |
| Kommune | 13 |
| Land | 105 |
| Schutzgebiete | 1 |
| Weitere | 6 |
| Wirtschaft | 9 |
| Wissenschaft | 380 |
| Zivilgesellschaft | 43 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 1048 |
| Text | 44 |
| Umweltprüfung | 1 |
| unbekannt | 5 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 45 |
| Offen | 1053 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 1049 |
| Englisch | 172 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Bild | 10 |
| Dokument | 31 |
| Keine | 615 |
| Multimedia | 1 |
| Webseite | 450 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 781 |
| Lebewesen und Lebensräume | 819 |
| Luft | 548 |
| Mensch und Umwelt | 1098 |
| Wasser | 726 |
| Weitere | 1091 |